инвентарная труба что это
Инвентарные трубы
При бурении скважин различного диаметра для обеспечения устойчивости боковых пород и грунта применяются инвентарные трубы из разных материалов. Основной областью применения данных материалов является строительство фундаментных буронабивных и свайных фундаментов и устройства скважин для обеспечения автономного водоснабжения. В промышленных масштабах обсадные трубы используются для обустройства скважин, обеспечивающих доступ к полезным ископаемым.
Инвентарные обсадные трубы
Материалы, используемые для производства инвентарных труб
Традиционным материалом для производства труб считается сталь, которая обладает высокими эксплуатационными характеристиками. На сегодняшний день именно стальная инвентарная обсадная труба со значительной толщиной стенки применяется при бурении скважин различного назначения чаще всего.
В то же время стоит отметить и тот факт, что в последнее время существенно увеличился объем использования труб из полимерных материалов, которые по некоторым характеристикам существенно превосходят традиционную сталь.
В промышленных масштабах налажено производство обсадных труб из НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПНД (полиэтилен низкого давления), полипропилена. По прочностным характеристикам такие трубы практически не уступают металлическим изделиям.
Требования, предъявляемые к обсадным трубам
Все инвентарные трубы должны обладать рядом качеств, способных обеспечить длительную безаварийную эксплуатацию скважины.
К основным характеристикам относят:
Производство обсадных труб
Данные требования к инвентарным трубам во многом и обусловили выбор материала для их изготовления, а так же технологию производства.
Стальные инвентарные трубы
Именно такие трубы применяются при бурении скважин, имеющих значительную проектную глубину.
К достоинствам таких труб стоит отнести следующие качества:
Трубы стальные обсадные инвентарные
Трубы стальные обсадные инвентарные получили широкое применение при бурении артезианских водяных скважин (скважина на известняк). Самым основным критерием выбора таких труб стал экономический фактор — средняя долговечность металлической трубы равна периоду эксплуатации скважины, поэтому выполнение ремонтных работ в процессе эксплуатации не требуется.
В то же время эксперты отмечают и ряд недостатков металла:
Пластиковые трубы для скважин
Труба обсадная инвентарная пластиковая отличается от металлических изделий небольшим весом, при этом практически не уступает им по прочностным характеристикам.
Обсадные трубы ПНД
Эксперты выделяют следующие преимущества полимерных труб:
Ради справедливости стоит сказать о том, что не все виды пластика рекомендованы для устройства водяных скважин. По мнению некоторых специалистов для этой цели лучше применять трубы из НПВХ.
Способы соединения обсадных труб
На практике применяют несколько основных технологий стыковки обсадных труб:
Все перечисленные способы имеют существенный недостаток — они существенно усложняют технологию монтажа и не дают полную гарантию герметичности. Поэтому самым рациональным считается резьбовое соединение, которое успешно применяется, и для стальных, и для пластиковых труб.
Именно от качества применяемых обсадных труб и от надежности соединений между ними зависит долговечность любой скважины. Поэтому выбору материалов следует уделять должное внимание.
Инвентарные обсадные трубы – виды (сортамент) и характеристики, использование для буронабивных свай
Обсадные инвентарные трубы являются разновидностью бурового инструмента и используются в сфере строительства для сооружения фундаментных опор из буронабивных свай (БНС). Они предохраняют стены скважин от обрушения и наплывов грунтовых масс, помогают осуществлять контроль параметров свай, повышают качество заполнения бетоном.
Могут использоваться при забуривание скважин в грунтах разной сложности: перенасыщенных влагой, сыпучих, заторфованных, пучинистых и других слабых почв.
Кроме того, сама технология погружения буронабивных свай с применением буровых установок — малошумная и не разрушает близлежащие массивы грунта, поэтому может использоваться в условиях тесной застройки.
Разновидности изделий и требования к техническим характеристикам
К инвентарным обсадным трубам, используемых в буронабивных работах, предъявляется ряд требований, в соответствии с которыми они должны:
Инвентарные обсадные трубы производятся из разных материалов:
Но более всего этим требованиям соответствует стальной трубный прокат, способный выдерживать воздействие больших нагрузок, обладающий высокой прочностью и герметичностью стыковочных элементов в колоннах любой длины.
Кроме того, под работу со стальным прокатом приспособлен основной парк станков для бурения.
Виды стальных изделий
Производители предлагают два вида труб из стали для бурения:
Трубы обоих видов производятся секциями разной длины по 1 — 6 м и стыкуются между собой:
Если в обсадную систему при устройстве буронабивных свай объединяют трубы с разным диаметром, то пользуются понижающими вставками.
Соотношение внешнего и внутреннего диаметра, мм | Размер толщины стенки, мм | Кол-во соединительных элементов «пробка – болт», шт. | Тип соединения по «BAUER» |
600/520 | 40 | 8 | 1 |
620/540 | |||
700/620 | |||
730/650 | |||
750/670 | 10 | ||
800/720 | |||
880/800 | |||
1000/920 | |||
1080/1000 | |||
1180/1100 | 12 | ||
1200/1120 | |||
1280/1200 | |||
1300/1220 | |||
1480/1400 | 2 | ||
1500/1400 | 50 | ||
1700/1600 | |||
1800/1700 | 16 | ||
1900/1800 | 16 | ||
2000/1880 | 60 | 12 | 3 |
2100/1980 | |||
2200/2080 | |||
2500/2380 | 16 |
Для связи между валом привода вращения бурильного агрегата и обсадного изделия используется особый переходник — дрейтеллер.
Обсаживание скважин
При сооружении буронабивных свай обсадные трубы оставляют в шурфе или извлекают полностью во время заполнения скважин бетонным раствором.
Буровые работы проводят двумя методами:
Несколько преимуществ в защите буронабивных свай обсадной конструкцией
Процесс сооружения БНС
После того, как скважина будет заглублена до уровня проектной отметки в её устье устанавливают опорную рамку, затем зачищают забой, проверяют состояние и параметры ствола, устанавливают армокаркас и бетонируют сваю.
Подачу бетона внутрь скважины выполняют с помощью инвентарных бетонолитных труб. В момент заливки бетонной смеси в скважину происходит постепенное извлечение обсадных труб. При этом они совершают большое количество возвратно — поступательных и лёгких круговых движений, чем обеспечивают уплотнение бетонной массы.
Устройство завершают формовкой инвентарным кондуктором головы буронабивной сваи.
Стоимость металлоизделий
На формирование цены оказывает влияние типоразмер металлопроката, свойства материала изготовления, тип стыковочной детали. Так, инвентарную обсадную трубу диаметром 600 мм можно купить по цене 2800 — 2900 долларов за штуку, прокат большого диаметра от 1500 мм с более толстой стеной — по цене 4100 долларов за штуку.
Инвентарная труба что это такое
Инвентарные трубы
При бурении скважин различного диаметра для обеспечения устойчивости боковых пород и грунта применяются инвентарные трубы из разных материалов. Основной областью применения данных материалов является строительство фундаментных буронабивных и свайных фундаментов и устройства скважин для обеспечения автономного водоснабжения. В промышленных масштабах обсадные трубы используются для обустройства скважин, обеспечивающих доступ к полезным ископаемым.
Инвентарные обсадные трубы
Материалы, используемые для производства инвентарных труб
Традиционным материалом для производства труб считается сталь, которая обладает высокими эксплуатационными характеристиками. На сегодняшний день именно стальная инвентарная обсадная труба со значительной толщиной стенки применяется при бурении скважин различного назначения чаще всего.
В то же время стоит отметить и тот факт, что в последнее время существенно увеличился объем использования труб из полимерных материалов, которые по некоторым характеристикам существенно превосходят традиционную сталь.
В промышленных масштабах налажено производство обсадных труб из НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПНД (полиэтилен низкого давления), полипропилена. По прочностным характеристикам такие трубы практически не уступают металлическим изделиям.
Требования, предъявляемые к обсадным трубам
Все инвентарные трубы должны обладать рядом качеств, способных обеспечить длительную безаварийную эксплуатацию скважины.
К основным характеристикам относят:
Производство обсадных труб
Данные требования к инвентарным трубам во многом и обусловили выбор материала для их изготовления, а так же технологию производства.
Стальные инвентарные трубы
Именно такие трубы применяются при бурении скважин, имеющих значительную проектную глубину.
К достоинствам таких труб стоит отнести следующие качества:
Трубы стальные обсадные инвентарные
Трубы стальные обсадные инвентарные получили широкое применение при бурении артезианских водяных скважин (скважина на известняк). Самым основным критерием выбора таких труб стал экономический фактор — средняя долговечность металлической трубы равна периоду эксплуатации скважины, поэтому выполнение ремонтных работ в процессе эксплуатации не требуется.
В то же время эксперты отмечают и ряд недостатков металла:
Пластиковые трубы для скважин
Труба обсадная инвентарная пластиковая отличается от металлических изделий небольшим весом, при этом практически не уступает им по прочностным характеристикам.
Эксперты выделяют следующие преимущества полимерных труб:
Ради справедливости стоит сказать о том, что не все виды пластика рекомендованы для устройства водяных скважин. По мнению некоторых специалистов для этой цели лучше применять трубы из НПВХ.
Способы соединения обсадных труб
На практике применяют несколько основных технологий стыковки обсадных труб:
Все перечисленные способы имеют существенный недостаток — они существенно усложняют технологию монтажа и не дают полную гарантию герметичности. Поэтому самым рациональным считается резьбовое соединение, которое успешно применяется, и для стальных, и для пластиковых труб.
Именно от качества применяемых обсадных труб и от надежности соединений между ними зависит долговечность любой скважины. Поэтому выбору материалов следует уделять должное внимание.
Устройство буронабивной сваи с применением обсадных труб
Для бетонирования свай в грунт погружают оболочки с раскрывающимся или съемным башмаком. Обсадные трубы для буронабивных свай оставляют в земле или извлекают по мере наполнения бетонным раствором. Технология не имеет ограничений в зависимости от плотности расположения построек в городе, в таких условиях оболочки заглубляют методом завинчивания.
Определение обсадной трубы
Диаметр буронабивных стержней составляет 0,35 – 1,5 метра, длина достигает 30 метров, такой тип свай используется при высоких нагрузках и при глубоком расположении стабильных слоев почвы.
Технологию применяют в условиях:
Бетонолитные трубы включают несколько секций со специальными стыками для надежного и быстрого соединения. Бетон в воронку загружают из автомобильного миксера или используют подающий электовибробункер с пневмоударным приспособлением. Использованный кокон вынимают из скважины после наполнения бетоном заданного участка по высоте.
Бетон в стволе скважины уплотняют вибратором, который крепят на входящей воронке обсадного корпуса. После полной заливки головку сваи формируют с помощью инвентарного станка и утепляют зимой. Устанавливают наклонные и вертикальные элементы по технологии буронабивных оболочек. Стационарные капсулы погружают дрейтеллером (поворотной платформой), а извлекаемые участки заглубляют и извлекают с применением вибропогружателя.
Разновидности набивки свай
Этапы сборки буронабивной сваи
Популярные методы набивки свайных стоек:
Уширение внизу сваи делают взрывным методом. В готовой скважине монтируют обсадную оболочку так, чтобы она не доходила до дна прохода на 1,2 – 1,5 метра. В трубу опускают заряд требуемой массы, и детонатор выводят наверх к подрывному устройству. Взрывают после заполнения скорлупы бетоном, в результате смесь попадает в расширенную нижнюю сферу. Остаток пространства наполняют бетонной смесью до верха.
Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб
Инвентарный метод представляет собой применение обсадных капсул, заглубляемых в процессе и вынимаемых после бетонирования.
Различают разновидности установки:
Пневмотрамбование используют для оснований с высокой отметкой стояния почвенной жидкости. Смесь подается в обсадную капсулу под давлением воздуха небольшими долями. Работа ведется через пневмонагрнетательный шлюзовой отсек с клапанами вверху и внизу для дозированной подачи.
Вибротрамбование применяют в сухих местах. В землю методом вибрации погружают обсадной корпус, который на конце снабжают съемным наконечником из железобетона. Вибропогружатель снимают, а трубу на 0,8 – 1,0 м наполняют раствором и опускают трамбующую штангу. В результате наконечник вдавливается в грунт и получается расширенная пята. Обсадная капсула извлекается после наполнения бетоном.
Частотрамбование использует обсадку с чугунным башмаком внизу. В полости колонны ставят арматурный каркас и погружают ее под ударами молота до нужной отметки. При движении труба уплотняет почвенные слои. Оболочку постепенно поднимают вибрационным методом параллельно с подачей смеси, при этом молот по-прежнему уплотняет бетон, а башмак вдавливается в землю внизу прохода.
Предназначение обсадки в скважинах
Обсадная труба предотвращает осыпание грунта
Труба сдерживает землю от осыпания внутрь скважины, поэтому правильно выбирают материал стенок. Подбор зависит от диаметра сваи и физико-механических характеристик почвы. Часто материалом служит пластик или металл. Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб используется в любых геологических ситуациях, нестабильных почвах.
Обсадку применяют в условиях:
Сваи с набивкой длиной до 50 метров устраивают во влажных землях. Обсадки ставят в неоднородных текучих почвах с вкраплениями супесей и песчаных пластов. Обсадные сваи до 60 метров монтируют с помощью мощного оборудования на любых грунтах. В сейсмических регионах технология обсадки предусматривает металлические оболочки, которые не вынимают после нагрузки бетоном.
Преимущества буронабивной технологии
Основным положительным моментом является соотношение стоимости и надежности свайного основания. Фундамент представляет собой дешевую и ровную опору, выдерживающую до 10 т давления. Обсадные стержни ставят в любом грунте, а продолжительность эксплуатации составляет около века.
Выделяют преимущества буронабивной технологии с установкой обсадных оболочек:
При вибрации и завинчивании используют модифицированные технические механизмы, которые компактно транспортируют и удобно размещают в условиях небольшой строительной площадки.
Правила выполнения работ
Бурение под защитой обсадной трубы
При установке обсадки и выполнения набивки используют нормативные документы СП 24.13.330, СП 28.13.330, СП 45.13.330, а также руководства отраслевого и ведомственного значения. Для конкретного случая составляют проект производства работ (ППР), типовые карты технологии на процесс.
Бетон готовят на месте в бетономешалках или привозят с завода. Смесь постоянно перелопачивают до момента укладки в конструкцию, но не больше 12 часов, иначе уменьшится прочность.
Рекомендации по работе на разных грунтах
Перед установкой обсадки делают скважину в грунте, поэтому качество почвы учитывают при выборе агрегатов и типа буронабивной сваи.
Металлические и пластиковые капсулы ставят в земляных слоях:
В обводненных пластах, неустойчивых, плывучих, просадочных грунтах бетонирование проводится не позже 8 часов после выполнения скважины. В устойчивых категориях земель нормативное время начала бетонирования продлевают до 24 часов.
Если возможность укладки смеси в обозначенные сроки отсутствует, нельзя начинать бурение до появления благоприятных обстоятельств. Сверление начатых проходов останавливают на уровне 2 м до проектной отметки и расширения не выполняют.
Выбор диаметра изделий
Для определения сечения сваи применяют таблицы из ГОСТ 10.060.0-1995 и ГОСТ 19.804.2-1979. В них приводится соотношение диаметра стержня, площади его опоры, расчетной несущей способности. Помимо этого есть сведения об объеме бетона, числе вертикальных арматурных элементов и расходе металлического прута на каркас.
Вначале проводят сбор нагрузок от строящегося объекта, высчитывают фактическое давление на свайный фундамент. После этого рассчитывают требуемую площадь основания стойки. Но по таблицам квадратуру пяты подирают без расчета.
Принимают во внимание тот факт, что фактическая нагрузка с применением необходимых коэффициентов не должна быть больше расчетного сопротивления грунта. Подбирают соответствующее значение в таблице и определяют диаметр сваи. Сложные расчеты проводят инженерные работники, к которым обращается заказчик для нахождения параметров фундамента.
Какая нужна обсадная труба для буронабивных свай – виды, особенности использования, правила выбора
Применяя скважину с обсадкой, можно получить не только качественное и долговечное основание для своего здания, но также извлекать сваи во время ремонта. Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой обычно используется на сложных почвах, за счет чего достигается заметное сокращение сроков реализации начального этапа строительства.
Какие бывают свайные набивки
Для получения цилиндрических полостей в почве используются разные методики, что и породило следующую классификацию набивок свай:
При выборе подходящего варианта основным критерием всегда был тип грунта на строительном участке. Благодаря появлению современных технологий в настоящее время может использоваться один и тот же метод, вне зависимости от типа почвы.
Проверка на эффективность метода проводится специалистами:
Для чего нужна скважинная обсадка
При помощи обсадных труб можно получить скважины различного функционального назначения. Их применяют в строительстве, нефтедобыче, извлечении питьевой воды. При выпуске данной продукции зарубежные и отечественные предприятия ориентируются на ГОСТу 632–80. Для оснащения обсадных труб используется специфическая форма, где имеющийся подготовленный стык делает соединения более удобными. В отдельных ситуациях можно применить сварку или стыковку специальными прижимными фиксаторами.
Для изготовления таких труб используются разные материалы, но в основном речь идет об асбестоцементных, нержавеющих и пластиковых изделиях. Что касается чугуна, древесины и некоторых полимеров, то из них могут производиться бытовые сваи ограниченной прочности. У всех подобных изделий назначение одно и то же – защитить проделанную скважину от осыпания почвы и заливания осадочной и грунтовой водой. Обсадные трубы для свай позволяют проводить строительные мероприятия, не взирая на внешние условия. При этом их временно оставляют в грунте или извлекают из скважин: такие изделия называют «инвентарными». Для бурения скважин потребуется наличие специальных механизмов ударного или вращательного типа.
Обсадные трубы различаются по форме, диаметру, овальности, разностенности, показателю непрямолинейности, которые определяется по следующим стандартам:
Обсадная труба для буронабивных свай из асбестоцемента обычно толстостенная: при этом она являются наиболее хрупким из всех изделий данного типа. Ее популярность объясняется дешевизной и доступностью продукции, но неопытные работники могут испытать определенные проблемы при бурении. Для монтажа обсадного изделия характерна некоторая поэтапность, так-как каждую следующую трубу нужно закрепить на предыдущую. Читайте также: «Виды обсадных труб и правила их использования».
Далее, после обустройства свай, они могут извлекаться на поверхность или оставляться в земле. Этот момент должен обязательно зафиксировать журнал технических работ и акт приемки по каждой свае. Бурильный проем для сваи должен быть обязательно очищен от осыпавшейся земли. Это делается при помощи специального бура или штанги Келли, оснащенной регулируемыми захватывающими лопастями.
Преимущества буронабивной технологии
При помощи обсадной трубы достигается надежное укрепление грунтовых стенок внутри скважин. В состав таких изделий входят жестко соединенные секции. Данная технология обладает практической эффективностью не только при наличии проблемных почв, но и когда строительство осуществляется в условиях большого города на ограниченной площади.
На время и стоимость проводимых монтажных работ напрямую влияют следующие факторы:
Сама по себе технология использования буронабивных свай и обсадной трубы не отличается значительной сложностью. Если требуется сформировать глубокие стержни, применяют поэтапное формирование буровой шахты, сцепляя трубы друг с другом. При этом обсадные изделия, вне зависимости от материала изготовления, должны плотно фиксироваться по ходу заглубления. Читайте также: «Виды буровых труб, характеристики, особенности использования».
Правила выполнения работ
Порядок проведения работ:
Чем хорош безопасный метод использования буронабивных свай и обсадной трубы:
Обсадные трубы могут изготовляться также из пластика следующих разновидностей:
Показатель толщины стенок в этих изделиях обычно не превышает 40 мм. Читайте также: «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».
Преимущества обсадных труб из пластика:
Единственной слабой стороной данных изделий является их небольшая прочность: для разрушения их целостности достаточно акцентированного удара острым предметом. Именно поэтому следует удерживаться от использования труб из пластика для обсадки БНС. Основная область применения этой недорогой и практичной продукции – обустройство бытовых скважин для водоснабжения частных домов.
Особенности работы на разных почвах
Если на территории имеются агрессивные воды природного или производственного происхождения, буронабивные работы лучше реализовывать при помощи асбестоцементных труб. Укрепление буровой шахты не проводится в случаях с набухающими и тугопластичными грунтами.
Сложные геологические условия предусматривают обязательное использование обсадных труб при работе с буронабивными сваями. Особенно это касается тех районов, где случаются оползни и лавины: в таком случае обсадные трубы оставляются в грунте. Если присутствует избыточное давление влаги, стенки колодца проходят дополнительное укрепление. Читайте также: «Виды обсадных труб ПНД – выбираем подходящие трубы, изоляция и монтаж в скважину».
В данных условиях рекомендуется удерживаться от использования вышеописанной технологии. Когда работа завершена, проводится демонтаж трубных секций. Иногда проект требует оставить их в почве: это делается с целью дополнительно оградить сваи из бетона от воздействия грунта в местностях с геологической и сейсмической активностью.
Как выбрать диаметр обсадной трубы
Специализированные каталоги содержат перечень диаметров обсадных труб для буронабивных свай. Для указания данных параметров имеется специальная маркировка; также их описывает техническая документация по внешнему и внутреннему диаметру. Это дает возможность очень точно подгонять трубы под изготовляемую скважину, для чего имеются определенные международные стандарты. Для маркировки внешнего диаметра могут использоваться обозначения 620 – 2500 мм, для внутреннего – от 640 до 2580 мм.
По ходу бурильных работ рекомендуется делать частые паузы для поднимания бура и выборки осыпавшегося грунта. Когда работа по бурению завершена, потребуется еще около трех дней на вывод почвенной жижи и откачивание воды. Эти обязательные к исполнению мероприятия как нельзя лучше способствуют обустройству требуемого расширения: как результат, вода в скважину сможет поступать в большем объеме.
Для изготовления глубоких колодцев до 15 м для буронабивные сваи с обсадной трубой можно использовать арендованное оборудование. Оно состоит из бура, упорной треноги, вращательного ворота и соединительных элементов, фиксирующих трубы. Схожая буровая технология используется, когда закладывается фундамент: для укрепления стенок подойдет оптимальный способ. Если подобные мероприятия покажутся трудными для самостоятельной реализации, то можно ограничится только подготовкой участка, пригласив для основных работ специализированную бригаду.
Расценки на подобные услуги могут отличаться, на что влияет целый ряд факторов. Компанией, реализующей данную работу, обычно предоставляется смета и отчетные документы с указанием местных тарифов. В них входят затраты на приобретение и транспортировку необходимых материалов к месту работы.
В стоимость работы по монтажу буронабивных свай входят следующие пункты:
Каждый и способов имеет свои достоинства и недостатки, которые учитываются при подборе наиболее оптимального варианта в конкретном случае. Бетонирование свай в обсадной трубе в этом отношении является очень универсальным методом, поэтому его и предпочитают в большинстве ситуаций.